第二章 水分和冰 ● 本章主要内容 -食品中的水分含量及其在生物体中的作用 八 水和冰的物理性质 -水与冰的结构 -食品中水的类型 - 水分活度与食品腐烂 -食品的吸湿等温线 -食品的冻结保藏
第二章 水分和冰 ⚫ 本章主要内容 – 食品中的水分含量及其在生物体中的作用 – 水和冰的物理性质 – 水与冰的结构 – 食品中水的类型 – 水分活度与食品腐烂 – 食品的吸湿等温线 – 食品的冻结保藏
第二章 水分和冰 2.1食品中水分含量及水在生物体中的作用 2.1.1食品中水分含量 生物体中水分含量随生物生存环境、种类、器官及发育时期而异， 一般为50~80%。食品原料中的含水量与产品的要求密切相关，常见食品 含水量如P8表1-1所示。 2.1.2水在生物体中的作用 1)稳定生物大分子的构象，使之表现出特异的生物活性。 2)作为体内各种生化反应介质或反应产物。 3)作为营养物质或废物的运输载体。 4)调节体温。 5)作为机体各种运动的润滑剂。 2.1.2人体的日需水量 随性别、年龄、运动强度、生理状态等而变化，在正常情况下，成人 每日需水量为2~2.7L,摄入的水量有一部分参与体内的各种代谢，有一部 分水则以汗、尿等形式排出。具体情况见P表1-2
第二章 水分和冰 2.1 食品中水分含量及水在生物体中的作用 2.1.1 食品中水分含量 生物体中水分含量随生物生存环境、种类、器官及发育时期而异， 一般为50~80%。食品原料中的含水量与产品的要求密切相关，常见食品 含水量如P8表1-1所示。 2.1.2 水在生物体中的作用 1) 稳定生物大分子的构象，使之表现出特异的生物活性。 2）作为体内各种生化反应介质或反应产物。 3） 作为营养物质或废物的运输载体。 4） 调节体温。 5） 作为机体各种运动的润滑剂。 2.1.2 人体的日需水量 随性别、年龄、运动强度、生理状态等而变化，在正常情况下，成人 每日需水量为2~2.7 L, 摄入的水量有一部分参与体内的各种代谢，有一部 分水则以汗、尿等形式排出。具体情况见P9表1-2
第二章 水分和冰 2.2水和冰的物理性质 2.2.1水的三态 1013 F ● 611 水汽 a 0.070.01 100 200 温度（℃） 注：1)水的三相图由三线(TB、TF、TS)、三面和一点构成。 2)以P1点为例说明水的三态变化规律及冰冻干燥的原理。 3)潜热：用于物质相变的热量称之为潜热 显热：用于物质体系温度升高的热量称之为显热
第二章 水分和冰 2.2 水和冰的物理性质 2.2.1 水的三态 注：1）水的三相图由三线(TB、TF、TS)、三面和一点构成。 2）以P1点为例说明水的三态变化规律及冰冻干燥的原理。 3）潜热：用于物质相变的热量称之为潜热。 显热：用于物质体系温度升高的热量称之为显热
第二章 水分与冰 2.2.2水的物理性质 Physical Properties of Water and Ice Properties value Molecular weight 180.0153 Phase transition properties Melting point at 101.3kPa (I atm) 0.000@ Boiling point at 101.3kPa(1 atm) 100.000℃ Critical temperature 373.99℃ Critical pressure 22.0764MPa(218.6atm) Triple point 0.01℃and611.73Pa(4.589mmHg) Enthalpy of fusion at 0 C 6.012 kJ (1.436 kcal)/mol Enthalpy of vaporization at 100 C 40.657 kJ (9.711 kcal)/mol Enthalpy of sublimination at 0 C 50.91 kJ (12.16kcal)/mol Temperature othelr propertles 20℃ 0℃ 0℃(ice) -20℃ (ice) Density (g/m L) 0.99821 0.99984 0.9168 0.9193 Viscosity (Pa.Sec) 1.002×103 1.793×103 Surface tension against air (N/m) 72.75×103 75.64×103 Vapor pressure (kPa) 2.3388 0.6113 0.6113 0.103 Heat capacity (J/g.K) 4.1818 4.2176 2.1009 1.9544 Thermal conductivity (liquid) 5.893×102 5.644×102 22.4×102 24.33×102 (J/m.s.C) Thermal diffusitity(m/s) 1.4×107 1.3×107 11.7×10-7 11.8×107 Permittivity (dielectric constant) (stl米 80.36 80.00 91*来 98** 3×109z 76.7(25℃) 80.5(1.5℃) 3.2(-12℃)
第二章 水分与冰 2.2.2 水的物理性质 Physical Properties of Water and Ice Properties value Molecular weight 180.0153 Phase transition properties Melting point at 101.3kPa (1 atm) 0.000 ℃ Boiling point at 101.3kPa (1 atm) 100.000 ℃ Critical temperature 373.99 ℃ Critical pressure 22.0764 MPa (218.6 atm) Triple point 0.01 ℃ and 611.73 Pa (4.589mmHg) Enthalpy of fusion at 0 ℃ 6.012 kJ (1.436 kcal) /mol Enthalpy of vaporization at 100 ℃ 40.657 kJ (9.711 kc al)/mol Enthalpy of sublimination at 0 ℃ 50.91 kJ (12.16kcal)/mol Temperature Otheir proper ties 20 ℃ 0 ℃ 0 ℃ (ice) -20 ℃ (ice) Density (g/m L) 0.99821 0.99984 0.9168 0.9193 Viscosity (Pa.Sec) 1.002×10-3 1.793×10-3 — — Surface tension against air (N/m) 72.75×10-3 75.64×10-3 — — Vapor pressure (kPa) 2.3388 0.6113 0.6113 0.103 Heat capacity (J/g.K) 4.1818 4.2176 2.1009 1.9544 Thermal conductivity (liquid) (J/m.s.℃) 5.893×102 5.644×102 22.4×102 24.33×102 Thermal diffusitity ( m2 /s) 1.4×10-7 1.3×10-7 11.7×10-7 11.8×10-7 Permittivity (dielectric constant) (still)* 80.36 80.00 91** 98** 3×109 Hz 76.7(25℃) 80.5(1.5℃) — 3.2 (-12℃)
第二章 水分与冰 从表中归纳的几条规律： 1。冰的导热系数与热扩散系数均比水大几倍。所以，在相同温 度差的条件下，（但升降的方向相反），组织材料的冻结速度 要比解冻速度快得多。 2.水的密度较冰大，所以，水冻结为冰时体积膨胀。水在4℃时 密度最大，为1,0℃时冰的密度为0.917。 3.水的沸点和熔点相当高。在一大气压下，100℃时沸腾汽化，但 在减压下，沸点则降低应用：①在浓缩牛奶、肉汤、果汁等 食品时，加高温容易变质，故必须采用减压低温方法进行浓缩， 因为水的沸点是随着压力增大而升高的②在100℃下不易煮熟 的食品，如动物的筋和骨、豆类等，可以使用压力锅，便能迅 速煮熟。如果再增加一个大气压，水的沸点就可升到121~123©
第二章 水分与冰 从表中归纳的几条规律： 1. 冰的导热系数与热扩散系数均比水大几倍。所以，在相同温 度差的条件下， （但升降的方向相反），组织材料的冻结速度 要比解冻速度快得多。 2. 水的密度较冰大，所以，水冻结为冰时体积膨胀。水在4℃时 密度最大， 为1，0℃时冰的密度为0.917。 3. 水的沸点和熔点相当高。在一大气压下，100℃时沸腾汽化，但 在减压下， 沸点则降低.应 用：①在浓缩牛奶、肉汤、果汁等 食品时，加高温容易变质， 故必须采用减压低温方法进行浓 缩， 因为水的沸点是随着压力增大而升高 的 .②在100℃下不易煮熟 的食品，如动物的筋和骨、 豆类等，可以使用压力锅，便能迅 速煮熟。如果再增加一个大气压，水的沸点就可升到121~123℃